CN2828014Y - 一种电化学反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种由多个不同内径的同心圆筒状的阳极、阴极套叠加组成电极组、电解液、圆柱容器构成的电化学处理净化水的装置。它在通过直流电时可以达到气浮选去除水介质悬浮物、电催化氧化废水COD、软化水介质中的硬度(Ca²⁺、Mg²⁺)、去除水中大部分的金属离子、电解杀灭水介质中菌藻的作用，本装置可以分别实现以上功能，又可以同时达到以上功能。本装置设计紧凑、操作安全方便，达到同等处理效果时体积小、设备投资少、运行费用低。

Description

一种电化学反应器

技术领域：

本实用新型属于一种用电化学方法净化水系统：既在阳极、阴极分别产生氧化、还原反应，同时在阳、阴电极上分别产生臭氧、羟基、氧气、氢气，既可以单独、也可以同时达到气浮选去除水介质悬浮物、电催化氧化降解废水COD、软化水介质中的硬度(Ca²⁺、Mg²⁺)、去除水中的金属离子、电解杀灭水介质中菌藻的设备，是一种电化学方法反应器。

背景技术：

已有的同类技术只能单独适用于气浮选、去除水中硬度的作用，这是由于已有技术的极板都是平面板状，在单位容积内使用的极板多，利用率不高，被处理水流分布不均匀，导致处理效果不理想，更不能高效率的同时发挥多种处理用途；到目前为止，还没有发现利用电化学反应器同时达到可用于气浮选去除水介质悬浮物、电催化氧化降解废水COD、降低水介质中的硬度(Ca²⁺、Mg²⁺)、去除水中的金属离子、电解杀灭水介质中的菌藻的机器或者设备的相关报道。

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供一种去除水中的金属离子、电解杀灭水介质中菌藻的电化学方法反应器。

本实用新型的技术方案是：一种电化学反应器，它是由多个不同内径的同心筒状电极套装组成电极组，相邻的两筒状电极之间留有一定的间距，在其中两个或多个筒状电极上接直流电源输出的正负极，该电极组装在容器中，在容器的上下端分别设有出水和进水口。

由多个不同内径的同心圆筒组成的电极组放置与之同心的圆柱容器中，水流自容器的一端平行于电极组轴心在相邻的电极筒间隙流向容器的另一端，与此同时，相邻的电极筒由于施加正负极性的电压构成工作电场，在外加电流的作用下，在阳、阴极上分别发生了氧化和还原反应，靠近阳极表面区水体为酸性，靠近阴极表面水体为碱性，流出电化学反应器后，酸碱水自动中和成中性水；并且在筒状的阳、阴极表面上快速产出大量的羟基、臭氧、氧气、氯气(溶于水后变为次氯酸及次氯酸钠)、氢气气体，以上电极产物同时作用于流动的被处理水体，使其同时达到气浮选去除水介质悬浮物、电催化氧化废水COD、软化水介质中的硬度(Ca²⁺、Mg²⁺)、去除水中的大部分金属离子(还原作用)、电解氧化杀灭水介质中的菌藻，本电化学发生器处理效果优异，结构简单紧凑，运行成本低廉，一机多用。本实用新型有如下优点和效果：

1、电极组采用同心圆筒组成，在单位体积时电极板面积最小，电极板利用率最高；

2、水流分布均匀，保证了可以同时达到多种处理效果；

3、由于电化学反应器设计成圆筒形状，所以即可常压运行也可以高压力运行；

4、电极组可以随处理水介质的不同而采用串联、并联、串并联混合运行方式，使电流效率最高，节能效果非常显著。

附图说明：

图1为本实用新型第一种结构示意图，

图2为本实用新型第二种结构示意图，

图3为本实用新型第三种结构示意图。

具体实施方式

本实用新型第一种结构如图1所示：由多个不同内径的同心筒状电极1、2、3、4、5互相套叠加组成电极组，装与容器6中，从而组成电化学反应器；在容器6的上下端分别设有出水和进水口。电极是板状或网状或栅栏状组成的筒形电极。电极是金属或金属氧化物如钛基涂钌铱氧化物或其他金属以及金属氧化物或者导电的非金属如石墨、导电塑料。筒状电极1、3、5互相联接在同一直流供电导线上，筒状电极2、4互相联接在另一个直流供电导线上，形成并联连接。筒状电极1、2、3、4、5之间为处理水的通道，水流自下而上流动。

在容器6通水以后，当电极组接通直流电源以后，筒状电极1、3、5作为阳极，筒状电极2、4为阴极，电极对1、2和电极对2、3以及电极对3、4与电极对4、5之间便会产生强电流场，电极1、3、5产生阳极氧化反应并且有氯气、氧气、臭氧、羟基产物，电极2、4产生还原反应并且有氢气析出，阳、阴极的氧化还原反应和电极生成物便会对水发生物理、化学反应，电极产生的细碎气泡对水中的悬浮物产生浮选作用，使水中的固体颗粒很快达到固液分离，臭氧、羟基、氯气对水中的COD有机物达到强氧化分解作用，同时这些强氧化剂和强电场共同对水中的细菌、藻类进行氧化杀灭，阴极发生的还原作用对水中的Cu²⁺、Ni²⁺、Cr⁶⁺等金属进行还原反应，可以得到金属镍、铜和三价铬。

图2，图3只是电极接线方式与图1有区别，运行方式、原理、效果与图1所示相同；图2的连接为电极1接直流电正极，电极5接直流电负极，电极2、3、4不接外接电源，形成串联连接。它们依靠电极1、5的感应电场而形成电动势，从而电极2、3、4之间出现相同的电场强度。图3是图1、图2的混合接法形成串并联连接，以即电极1、3接直流电的正极性，电极5接直流电的负极性，从而构成混合接法形成串并联连接。本实用新型主要用于气浮选去除水介质悬浮物、电催化氧化废水COD、软化水介质中的硬度(Ca²⁺、Mg²⁺)、去除水中的金属离子、电解杀灭水介质中的菌藻。

Claims (6)

1、一种电化学反应器，其特征在于：它是由多个不同内径的同心筒状电极套装组成电极组，相邻的两筒状电极之间留有一定的间距，在其中两个或多个筒状电极上接直流电源输出的正负极，该电极组装在容器中，在容器的上下端分别设有出水和进水口。

2、根据权利要求1所述的电化学反应器，其特征在于：所说的电极是金属或金属氧化物如钛基涂钌铱氧化物或其他金属以及金属氧化物或者导电的非金属如石墨、导电塑料。

3、根据权利要求1或2所述的电化学反应器，其特征在于：电极是板状或网状或栅栏状组成的筒形电极。

4、根据权利要求1所述的电化学反应器，其特征在于：相邻的筒状电极分别接直流电源输出的正负极，形成并联连接。

5、根据权利要求1所述的电化学反应器，其特征在于：最外与最内两个筒状电极分别接直流电源输出的正负极，形成串联连接。

6、根据权利要求5所述的电化学反应器，其特征在于：在最外与最内两个筒状电极之间的筒状电极接直流电源输出的正极，形成串并联连接。